Hogyan képzeljem el az atomokat?

Válaszolok, amennyire futja az erőmből.

A politikád, hogy megérteni akarod, nem magolni: helyes.

Akkor kezdem.

Tehát képzelj el egy vízcseppet. Képzeld el, hogy elfelezed egy nagyon vékony késsel. Majd azt is felezed, azt is és egész sokáig.

Egyszer elérsz egy olyan ponthoz, amikor a nagyon mini vízcseppet már nem tudod megfelezni. Egy ma még nem létező hipermodern mikroszkóp alá helyezed ezt a darabolhatatlan vízcseppet és azt látod: három buborékból áll.

A három buborék össze van ragadva és vízcseppként jelenik meg a szemed előtt. Ennek a legkisebb vízcseppnek a neve: vízmolekula.

Az ebben lévő 3 buborék nem más, mint három darab összeragadt atom.

Tehát az anyagok, amiket a hétköznapi életben látsz, azok egész sokáig darabolhatók kicsire és még apróbb, meg még apróbb darabokra, de egy idő után nincs további darabolásra lehetőség. Ha azt a legkisebb darabot (molekulát) feldarabolod, akkor már például nem vízcsepp lesz, hanem 3 db atom. A víz esetében 2 hidrogénatom és 1 db oxigénatom.

Úgy képzeld el, hogy építesz egy játékvárat lego kockákból. Az építőkocka maga a molekula, de az építőkockának is vannak részei, ezek szemléltetik az atomot. Magyarul, az építőelemek alkotórészei az atomok.

Az atomokat össze kell valahogy ragasztani, hogy molekula legyen belőlük. Hogyan lehetséges ez? Alapvetően három módon.

1. Ionos módon

Az egyik atom (most nem részletezem hogyan) + töltésű lesz. A másik - töltésű lesz. Ez a két atom, amikor találkozik egymással a térben, az ellentétes töltéseik miatt összeragadnak, mint egy mágnes. Ez az ionos kötés, vagyis az atomok összeragadásának az ionos módja. Tehát azért ragadnak össze és alkotnak molekulát, mert ellentétes töltésük van és mágnesként vonzzák egymást.

Ilyen anyag pl.: a konyhasó

2. Fémes módon

Ez a fémek különleges összetapadási módja. A fémek színe, halmazállapota, áramvezetési és hővezetési tulajdonságai hasonlók. Ennek oka a különleges egyesülési mód, amit fémes kötésnek nevezünk.

Részletezni nem akarom, mert lehet, hogy nem értenéd, de ha kell, leírom 2 mondattal.

Olyan, mintha a fématomok emberek lennének nagy csomagokkal. Ezek a fématomokat szemléltető emberek leteszik egy helyre a csomagjaikat, így egymáshoz közel maradnak, mert éppen úgy kényelmesebb nekik. A példában a csomagok a vegyértékelektronok :)

3. Kovalens módon

A kovalens azt jelenti: közösen használt.

Akkor beszélünk kovalens kötésről, amikor 2 vagy több atom közösen használ elektronokat.

Olyan, mintha az emberek azért kényszerülnének egymás mellé, mert ugyanazt a folyosót használják ahhoz, hogy bejussanak a lakásukba.

A kovalens kötés egyik fajtája a datív kötés, amikor az egyik atomnak nincs elég elektronja amit a közösbe adjon, ezért a másik többet ad bele, mint az egyik.

Tehát 3 módon ragadnak össze az atomok:

- ionosan

- fémesen

- kovalensen

Az atomok összeragadva molekulát képeznek.

A molekulákat is összeragasztja valami, ennek is 3 módja van:

1. H-kötés

Amikor egyik molekula "végén" van egy hidrogénatom, akkor ott + töltésű a molekula. A molekula ezen végéhez ragad egy másik molekula, amelyiknek a "végén" van egy - töltés.

Így "ragadnak össze" a vízcseppek is.

Olyan, mintha lenne egy csomó piros/kék mágnesed és a piros-kék végek összekapcsolódása miatt kialakulna 5-6 összeragadásból egy "rúdmágnes-láncolat".

2. Dipól-dipól

Ha nem H-atom miatt ragadnak össze a molekulák, de ugyanúgy az ellentétes töltések miatt, akkor dipól-dipól kötésről beszélünk. Tehát az egyik molekula + töltésű, a másik - töltésű és emiatt ragadnak össze.

3. Diszperziós

Képzelj el sok hatalmas molekulát, mint nagy lufit, ami elég rugalmas. Ezek összeütköznek és az egyik benyomja a másik oldalát. A benyomódott molekula belseje +töltésű, a "benyomódást okozó" molekula -töltésű és ezért ideiglenesen összeragadnak. Ezt nevezzük a molekulák diszperziós kötésének.

A molekulák összeragadva RÁCSokat alkotnak. Attól függően, hogy a RÁCS pontjaiban mit találhatunk, elnevezzük atomrácsnak, ionrácsnak vagy molekularácsnak.

Vagyis, ha a RÁCS (mondjuk úgy) nevezetes pontjaiban atom van, akkor atomrács, ha molekula van, akkor molekularács, ha ion, akkor ionrács. Persze, ha fématom, akkor fémrács.

Ha így sem érthető, írj ide és leírom.

Azt hiszem (remélem) mindenre válaszoltam.

Magát az atomot tulajdonképpen nem tudjuk elképzelni

A protonok és neutronok még un. "kézzel fogható" részecskék, de az elektron már korátsem! Részecske és hullám tulajdonságai lévén nem is mondható meg teljes bizonyossággal, hogy éppen hol tartózkodik. Ahol egy adott pillanatban a lehető legnagyobb valószínűséggel tartózkodik (ezt jelenleg 90%ig tudjuk csupán biztosan állítani - ez az un. tartózkodási valószívűség), azt nevezzük atompályának. Végső soron (különböző térbeli irányű) atompályákból épülnek fel az alhéjak és azokból az elektronhéjak.

Tehát, ha az elektronszerkezettel kifejezzük, hogy hol kell lennie az elektronnak (ahhoz, hogy igazolja a kísérletekben tapasztalt tulajdonságait) akkor is van min.10% esély arra, hogy nem ott van, ahová mondjuk.

A leginkább - még - elképzelhető modell a Bohr-modell/Bolygómodell. Ami a naprendszerforma-ként ábrázolja az atomot, középen a Nap helyén az atommaggal. Ezzel a kötések is igen jól elképzelhetőek, de a valóság persze nem ilyen (egyszerű).

A valós modellek (atompályák, alhéjak...) leginkább számítások, elméleti munkák eredményei (kvantumfizika, kvanummechanika, kvantumkémia... ...).

Remélem hasznos volt, ami eszembe jutott a kérdésedről (Talán inkább ilyesmi választ vártál, mint az első volt.?)

Annyiban pontosítanék előző hozzászólásán, hogy valós atommodell nem létezik.

A mai napig nem lehet tudni hogyan is néz ki az atom.

De valóban, a legkönnyebben a Bohr-modellt lehet elképzelni.

Ez a mai napig ismeretlen terület. Egyszer talán sikerül rájönni hogyan is néz ki...

Ez amit elmondtál első...egyszerűen javíthatatlan. Jó a megfogalmazás, minden.

Egyszerűen annyit tennék hozzá, hogy ha már elrugaszkodtunk a sulis anyagtól messze a kvantummechanika filozófiájáig, sokak szerint egyátalán nem biztos, hogy amit megfigyelünk az olyan is. A tudósok "kérdéseket" tesznek fel az atomoknak, melyek "válaszolnak" és ebből tudjuk (?) hogyan léteznek a dolgok. Lehet hogy az egész egy teljesen más analógia szerint működik, mégis ami válaszokat kapunk (elektron spinje vagy a mágneses momentum) teljesen más tulajdonság, csak éppen mi úgy értelmezzük, hogy a mi nézeteinknek megfeleljen.Ezért olyan nehéz felfogni sok más mindent is az ilyen, szubatomi részecskékkel kapcsolatban, amibe nem akarok belemenni, nehogy összezavarjalak.

Ajánlom figyelmedbe John Gribbin - Schrödinger macskája c. könyvet. Sokmindent megértetne veled és az elbeszélése is igen izgalmas. :)

Az első válaszoló vagyok.

Amit a többiek leírtak azt nem akarom elismételni, ezért csak amolyan kiegészítésnek írok.

Fizikusnak tanulok és az egyetemi képzésben szerepelnek egész finom részletek. Körülbelül úgy megy ez, hogy először a középiskolai anyagot egészítik ki, mely felfogható a középiskolás tudás cáfolásának is. Magyarul megtanítják, hogy a középiskolás szemlélet mennyire leegyszerűsített szemlélet. Utána megismerjük azokat a kutatási eredményeket, amelyek miatt a naprendszeres modellt finomítani kell. Mire az "átfogó kép" megszerzéséig eljutunk, már több a kérdés, mint a válasz.

Amikor első félév elején voltam, a "mi az elektron?" kérdésre mindenki gond nélkül jelentkezett. A félév végén (decemberben) már senki :)

Tulajdonképpen nem tudunk precíz definíciót az elektronra. Olyan állításokat, melyek igazak, tudunk mondani, de olyat, ami 100%-ban pontosan elmondja, olyat nem.

Az elektron, proton, neutron további alkotórészekre bontható és amit innen írok egy nagyon durva leegyszerűsítés a saját felfogásom szerint.

Az elektron, proton, neutron is töltéssel rendelkező részecskékből állnak össze. Töltésük jellege (pozitív, semleges vagy negatív) ezen alkotók töltéseinek összegéből adódik.

Számomra ez magyarázza meg, hogy milyen okból marad meg egy helyen, az atommagban a proton és a neutron.

A protonnak és a neutronnak az a felülete, ahol egymáshoz "tapadnak", pont azon a kicsiny helyen egyik sem semleges. Az alkotórészeiknek ott pont ellentétes a töltésük. Az a helyi töltés (vagy helyesebb résztöltésről beszélni)erősen együtt tudja tartani őket és ezért alkotnak atommagot.

Az elektron egyszerre hullám és egyszerre részecske. Ezt még nem sikerült valami egyszerű példán keresztül érthetővé tennem, pedig már régóta próbálkozom. Az előadásokon értettem, de hiszek benne, hogy köznapi példát is lehetne találni, amihez nem szükséges annyi előismeret. Megígérem, hogy ezen gondolkodok, hátha jutok valamire és beírom majd ide :)

Az atomokat nem kell elképzelni, mert nem néznek ki sehogy. Nincs kinézetük, mert kisebbek a fény hullámhosszánál.

A fizikában elég sok bajt okoz, ha valaki el akar mindent képzelni, és akkor a protonokból kis golyók lesznek stb. Ugyanis ha valaki ezt erőlteti, akkor amikor ez az "elképzelés" csődöt mond, akkor azt fogja hinni, hogy "rejtélyes" és "józan észnek ellentmondó" dolgok vannak a modern fizikában, pedig semmi ilyesmi nincs benne.

Pl.: sokan problémáznak azon, hogy mondjuk a fény részecskeözön és hullám is. Most akkor részecske vagy hullám, kérdezi az, aki mindenáron puskagolyókat (részecske) vagy zongorahúrt (hullám) akar maga elé képzelni, mert összekeveri a megértést az elképzeléssel. Ugye a válasz az, hogy a fény olyan valami, aminek részecske- és hullámviselkedése van. Ezt teljesen jól meg lehet érteni, amíg az ember nem próbálja "maga elé képzelni".

A szabad szemmel nem látható kis cuccok fizikájában a megértés és a magunk elé képzelés két különböző, akár ellentétes dolog is lehet.

Bár nagyon kielégítő és korrekt válaszokat kaptál, én is hozzátenném, hogy elég nehéz elképzelni, mivel tulajdonképpen nem is tudjuk, miről van szó. Ekkora mérettartományban és a részecskék sebessége miatt majdnem lehetetlen megfigyelni őket. Folyamatosan próbálkoznak extrém hűtéssel és ilyen-olyan módszerekkel "lefényképezni" atommagokat, de még a mai technikával se lehet elég részletes képet kapni róluk, maximum 1-2 foltot, vagy az útjukat láthatjuk. Pl.: [link]

[link]

[link]

[link]